Desgaste: É importante analisar o resíduo de desgaste de um motor

Marcos Thadeu Lobo

Engenheiro Mecânico Graduado Pela Universidade Estadual De Campinas ( Unicamp ) em 1985. Ingressou na Petrobras Distribuidora S/A em 1986 como profissional de Suporte Técnico em Produtos. E atualmente exerce a função de Consultor Técnico Sênior.

Desgaste

Qualquer maquinário, quando em regime de operação, irá produzir um conjunto de resíduos de deterioração. A forma como esses restos de deterioração serão gerados dependerá de uma série de fatores como, por exemplo, o tipo de óleo lubrificante que está sendo usado, a condição de operação da máquina e o Nível Geral de Limpeza do fluido.

Caso o óleo lubrificante não seja adequadamente selecionado para as necessidades do equipamento, haverá desgaste excessivo e falha  prematura das partes móveis, sendo uma das falhas mais usuais a errônea seleção da viscosidade.

Figuras 1/2 – Motores de combustão interna em regime de operação gerarão sobras de deterioração.

Se o motor de combustão interna 4T está trabalhando fora dos parâmetros normais de operação tais como, temperatura de serviço muito acima ou muito abaixo da recomendada pelos OEMs,  longos intervalos de serviço sem manutenção ou períodos de troca do óleo lubrificante excessivamente estendidos poderá haver desgaste excessivo dos componentes móveis.

Figuras 3/4 – Contaminação por água e períodos de troca excessivamente longos.

Da mesma forma, se o óleo lubrificante do cárter opera contaminado com água, material particulado sólido ou com líquido de sistema de arrefecimento ocorrerá, certamente, aumento na quantidade de restos de desgaste gerados.

Análise dos resíduos de desgaste deve ser abrangente

A análise dos resíduos de desgaste presentes no óleo lubrificante de cárter, apenas, tendo como parâmetros os limites máximos toleráveis por elemento metálico ou não-metálico talvez não seja a maneira mais eficiente de se acompanhar o desgaste de componentes móveis, sendo ideal utilizá-los juntamente com a tendência de desgaste.

O acompanhamento da evolução ou tendência da concentração dos resíduos de desgaste no óleo lubrificante de cárter poderá fornecer um panorama mais realista do que está ocorrendo no motor de combustão interna com relação ao desgaste das peças móveis. Uma amostra pontual pode prover informação útil sobre a condição do óleo lubrificante, sobre a condição do equipamento, sobre os contaminantes presentes, mas uma rotina de análises e acompanhamento de tendências propiciará um quadro mais preciso do que está realmente acontecendo no interior do motor de combustão interna e ao óleo lubrificante.

Uma forma prática de se acompanhar o desgaste de um motor de combustão interna Ciclo Diesel/Ciclo Otto 4T é coletar-se amostras de óleo lubrificante a intervalos regulares e monitorar-se a taxa de desgaste dos elementos metálicos e não metálicos que poderiam estar presentes como contaminantes. Pode-se, então, utilizar-se históricos de desgaste anteriores para se verificar se a tendência de desgaste é consistente. Se a taxa de desgaste é crescente isto é indicativo que o maquinário está sofrendo desgaste anormal.

Análise do lubrificante do cárter

No caso de motores de combustão interna é possível localizar-se a origem do desgaste por meio dos elementos metálicos encontrados na análise do óleo lubrificante do cárter e constantes nos laudos de análise. As peças dos motores de combustão interna Ciclo Diesel/Ciclo Otto 4T são fabricados com elementos metálicos característicos de forma que sabendo-se, por exemplo, a origem do cobre, do alumínio, do cromo ou do silício é possível localizar-se o local do desgaste e o componente que está causando o problema.

Figuras 8/9 – O componente metálico encontrado na análise de óleo lubrificante pode dar indicações da peça que está sofrendo desgaste.

Para se entender os mecanismos da deterioração e o seu alcance é necessário efetuar-se variados ensaios no óleo lubrificante do cárter.  A análise elementar dos resíduos de desgaste pode detectar partículas com dimensões micrônicas mas não é eficiente com material de grandes dimensões sendo necessário que se aliem as técnicas elementares de análise de resíduos de desgaste com ensaios de densidade ferrosa ou ferrografia analítica para que se possa ter um quadro real do que está ocorrendo no interior de um motor de combustão interna.

Figuras 9/10 – É importante combinar-se diferentes ensaios de material de deterioração.